15理工交通土建-公路路面施工技术.docx

2017届毕业设计（论文）题目：公路路面施工技术专 业： 交通土建 学 生 姓 名： 黄兴 考 籍 号： 911016103103 站 点：湖南都市职业学院指 导 教 师： 唐玲 2017 年 9 月公路路面施工技术 学 生 姓 名： 黄兴 考 籍 号： 911016103103 站 点： 湖南都市学院 指 导 教 师： 唐 玲 完 成 日 期： 2017年9月 摘 要根据我国公路工程技术标准将路面按技术品质分为高级、次高级、中级和低级四种，各种路面的面层类型如下:高级路面、沥青混凝土路面，水泥混凝土路面，厂拌沥青碎石路面，整齐石块或条石路面;次高级路面-沥青贯入式碎、砾石路面，路拌沥青碎、砾石路面，沥青表面处治路面，半整齐石块路面;中级路面-碎、砾石(级配或泥结)路面，不整齐石块路面，其他粒料路面;低级路面-粒料加固土路面，其他当地材料加固或改善土路面。路面结构根据设计要求和就地取材的原则，可用不同材料分层铺筑。中、低级路面结构包括面层、基层和垫层;高级路面结构包括面层、联结层、基层、底基层、垫层。目前我国公路建设事业快速的发展在发展的同时对公路路面的质量要求也在逐渐的提高。路面作为路的最重要的一部分，路面的施工质量会直接影响到道路的经济效益并且也关系到道路是否可以畅通以行车的舒适性、便捷性和安全性等方面的社会效益。所以就必须要做好路面的施工工作它也是具有代表公路质量的重要标志和重点的工程项目。而沥青路面和水泥路面则是最常见和最普遍的两种。 关键词：沥青混凝土；水泥路面；路面；施工目 录1 绪论 11.1 课题背景及目的 21.2 国内外研究状况 31.3 课题研究方法 42 基础知识 53 沥青路面施工技术分析 6 2.1 沥青路面结构 7 2.2 施工过程中存在的问题 84 水泥路面施工技术分析 9 3.1水泥路面施工技术分析 10 3.2 水泥路面结构存在的问题 115 结论 12参考文献 13致谢 141 绪论1.1 课题研究背景及目的随着国家经济的速度发展公路也成为了人们出行国家发展的必需品，但在这迅速发展的过程中我们也会遇到一些人为或者自然的问题。为了解决在施工过程中遇到的问题，而展开的探究。1.2 国内外研究状况 在国内路面工程发展趋势额特点：设计自动化、施工机械化、勘测新技术、量测自动化、设计与质检规范化、材料与结构多样化。国外柔性路面设计使用的方法：AASHO法、苏联法；国外刚性路面使用的方法：理论法PCA法。鉴于国内外路面设计所用的设计方法，理论法具有广阔的发展前景。1.3 课题研究方法 课题研究方法为文献研究法、访谈法、观察法、实地咨询、可行性调查法。2 基础知识沥青路面是采用沥青材料作结合料!粘结矿料或混合料修筑面层的路面结构沥青路面由于使用了粘结力较强的沥青材料作结合料!不仅增强了矿料颗粒间的粘结力!而且提高了路面的技术品质由于沥青材料具有较好的弹性、粘性和塑性!使路面具有平整、耐磨、不扬尘、不透水、耐久、平稳、舒适等特点!是高等级公路的主要面层沥青路面的缺点是易被履带车辆和尖硬物体所破坏%表面易被磨光而影响安全温度稳定性差!夏天易软!冬天易脆并产生裂缝此外铺筑沥青面层受气候和季节的影响较大沥青路面属于柔性路面!其力学强度和稳定性主要依赖于基层与土基的特性应用在各种道路上的沥青面层主要类型有沥青表面处治沥青贯入式碎石、沥青碎石混合料和沥青混凝土等它们按强度形成原理可分为嵌挤型和密实型两类!按施工工艺的不同又可分为层铺法和拌和法两种型式。水泥混凝土路面的分类：水泥混凝土路面，包括普通混凝土（素混凝土）、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、装配式混凝土、钢纤维混凝土和混凝土小块铺砌等面层板和基层所组成的路面。目前采用最广泛的是就地浇筑的普通混凝土路面，简称混凝土路面。水泥混凝土路面的优点有：强度高；稳定性好；耐久性好；养护费用少、经济效益高；有利于夜间行车；有利带动当地建材业的发展。水泥混凝土路面的缺点：水泥混凝土路面的缺点有：对水泥和水的需要量大；有接缝；开放交通较迟；修复困难3 沥青路面施工技术分析3.1 施工准备阶段的技术要求 3.1.1 做好技术准备 施工单位要组织相关技术人员、管理人员对工程施工图纸、技术标准等技术文件进行熟悉，掌握施工技术细节，对工程中可能存在的问题制定解决防范措施，从而确保工程施工严格依照规范正常进行。同时，依据工程施工合同以及招标文件上的相关内容，计算工程量，明确混凝土使用数量、规格，为工程后续实施提取数据基础。 3.1.2 做好施工队伍准备 一只作风过硬、技术优良的施工队伍是工程顺利实施、高质量如期完工的基础保障。由于沥青混凝土路面施工繁琐，作业环节多，对于施工队伍的组织、协调、管理、技术水平都有着较高的要求。特别是沥青混凝土路面中多有连续作业的工序，要求施工人员彼此配合协调、衔接紧密，某些要紧的工序必须由业务水平高、经验丰富、责任感强的专业人员负责。 3.1.3 确保沥青混凝土配合比设计准确、适宜 不同的公路工程，其沥青混凝土的配比往往也不一样。首先要根据现场条件和施工要求在实验室中进行配比设计工作。之后在现场按照设计配比进行正式的混料配制。为保证混凝土混料技术特性、工艺参数达标，往往还要添加一定量的外加剂，这些外加剂添加量少，但作用巨大，必须认真对待。 3.2 铺筑阶段的技术要求 3.2.1 严格控制沥青混凝土拌和质量 要保证沥青混凝土的拌合质量，首先要保证各个组分的质量性能，相关材料进场后，要依照管理规范进行规范存放，做好必要防护措施。特别是细集料和各类矿粉，其含水量对于使用性能有着十分明显的影响，要切实做好防水、防潮措施，避免材料吸水变性。在进行沥青混凝土拌和的时候，要严格、精确控制拌合温度。按照设计配比，精准投料，细致、均匀的进行拌合。拌合过程中如果发生异常情况，要立即找出原因所在并采取针对性措施加以解决。对于没有达到使用要求的拌合料，坚决不能予以使用。拌合好的混料要及时用掉，最好不要过夜。 3.2.2 严格控制沥青混凝土运输质量 路面施工使用的混凝土都是在混凝土站搅拌好后用专用自卸车辆送到施工现场的。由于拌合好后待用状态下的混凝土状态不稳定，在进行运输的时候，随着时间变化或受外部环境因素影响，比如温度、湿度、振动等，其特性指标十分容易发生变化，从而影响正常使用。为此，必须严格控制运输条件，实施必要的防护措施，科学编制运输计划，防止路途上不必要的耽误。在混凝土料上车前，要将车厢清理干净，并在车厢内壁上涂上隔离剂，避免混凝土混料在底部的集聚。同时，车厢上要覆盖篷布，防止降雨等天候影响。 3.2.3 严格控制沥青混合料的碾压作业质量 路面混凝土施工碾压作业通常分为三个环节，即初压、复压以及终压。在碾压过程中，压路机要匀速、直线行驶，确保碾压均匀。压路机要停止或启动时，要采取慢速行驶方式，避免速度剧烈变化，更要禁止使用刹车制动。 3.2.4 严格控制施工缝的处理质量 施工缝是公路路面的重要部分，施工缝处理的好坏，直接关系到路面使用质量。施工缝根据走向可以分为纵向施工缝和横向施工缝两种。前者是多台压路机平行摊铺所致，横向施工缝则是通过切割机横向切割路面，形成垂直于路面的接缝面。处理横向施工缝时需要注意接缝处的平整度。 3.3 路面检测及缺陷处理 路面施工检测是评定路面施工质量，确保完工路面投入使用后能够满足设计目标的重要手段。具体检测项目有平整度、厚度等。沥青路面在我国公路中占据着很大比例，应用效果整体上较好，但还是存在一些缺陷和不足，比如路面起伏严重、横缝跳车、密实度较低以及路面隆起等，上述问题通常都是施工质量控制不够所导致的。路面检测过程中要详细做好检测记录，特别是要对各类施工原始记录进行全面的收集整理，做好归档工作。 4 水泥路面施工技术研究4.1 施工前的准备4.1.1确定料源及进场材料的质量检验1、沥青材料在全面了解各种沥青料源、质量及价格的基础上，无论是进口沥青还是国产沥青，均应从质量和经济两方面综合考虑选用。对进场沥青，每批到货均应检验生产厂家所附的试验报告，检查装运数量、装运日期、定货数量、试验结果等。对每批沥青进行抽样检测，试验中如有一项达不到规定要求时，应加倍抽样做试验，如仍不合格，则退货并索赔。沥青材料的试验项目有：针入度、延度、软化点、薄膜加热、蜡含量、密度等。有时根据合同要求，可增加其它非常规测试项目。沥青材料的存放应符合下列要求沥青运至沥青厂或沥青加热站后，应按规定分摊进行检验其主要性质指标是否符合要求，不同种类和标号的沥青材料应分别贮存，并应加以标记。临时性的贮油池必须搭盖棚顶，并应疏通周围排水渠道，防止雨水或地表水进入池内。2、矿料矿料的准备应符合下列要求：不同规格的矿料应分别堆放，不得混杂，在有条件时宜加盖防雨顶棚。合种规格的矿料到达工地后，对其强度、形状、尺寸、级配、清洁度、潮湿度进行检查。如尺寸不符合规定要求时，应重新过筛，若有污染时，应用水冲选干净，待干燥后方可使用。选择集料料场是十分重要的，对粗集料料场，重要是检查石料的技术标准能否满足要求，如石料等级、饱水抗压强度、磨耗率、压碎值、磨光值及石料与沥青的粘结力，以确定石料料场。实际中，有些石料虽然达到了技术标准要求，但不具备开采条件，在确定料厂时也应慎重考虑。对各个料场采取样品，制备试件、进行试验，并考虑经济性后确定。碎石受石料本身结构与加工设备（鄂式或锤式轧石机）的影响较大，应先试轧，检验其有关指标，以防止不合格材料入场。细集料的质量是确定料场的重要条件。进场的砂、石屑及矿粉应满足规定的质量要求。4.1.2施工机械检查沥青路面施工前对各种施工机具应作全面检查，并应符合下列要求。（1）洒油车应检查油泵系统、洒油管道、量油表、保温设备等有无故障，并将一定数量沥青装入油罐，在路上先试洒、校核其洒油量，每次喷哂前应保持喷油嘴干净，管道畅通，喷油嘴的角度应一致，并与洒油管呈1525的夹角。（2）矿料撒铺车应检查其传动和液压调整系统，并应事先进行试撒，以确定撒铺每一种规格矿料时应控制的间隙和行驶速度。（3）沥青混合料拌和与运输设备的检查。拌和设备在开始运转前要进行一次全面检查，注意联结的紧固情况，检查搅拌器内有无积存余料，冷料运输机是否运转正常，有无跑偏现象，仔细检查沥青管道各个接头，严禁吸沥青管有漏气现象，注意检查电气系统。对于机械传动部分，还要检查传动链的张紧度。检查运输车辆是否符合要求，保温设施是否齐全。（4）摊铺机应检查其规格和主要机械性能，如振捣板、振动器、熨平板、螺旋摊铺器、离合器、乱板送料器、料斗闸门、厚度调节器、自动找平装置等是否正常。（5）压路机应检查其规格和主要机械性能（如转向、启动、振动、倒退、停驶等方面的能力）及滚筒表面的磨损情况，滚筒表面如有凹陷或坑槽不得使用。4.1.3铺筑试验路段高等级公路在施工前应铺筑试验段，铺筑试验段是不可缺少的步骤，应该成为一种制度。其它等级公路在缺乏施工经验或初次使用重大设备时，也应铺筑试验段。试验段的长度应根据试验目的确定，宜为100200m，太短了不便施工，得不出稳定的数据。试验段宜在直线段上铺筑。如在其它道路上铺筑时，路面结构等条件应相同。路面各层的试验可安排在不同的试验段。热拌热铺沥青混合料路面试验段铺筑分试拌及试铺两个阶段，应包括下列试验内容：（1）根据沥青路面各种施工机械相匹配的原则，确定合理的施工机械、机械数量及组合方式。（2）通过试拌确定拌和机的上料速度、拌和数量与时间、拌和温度等操作工艺。（3）通过试铺确定以下各项：透层沥青的标号与用量、喷洒方式、喷洒温度；摊铺机的摊铺温度、摊铺速度、摊铺宽度、自动找平方式等操作工艺；压路机的压实顺序、碾压温度、碾压速度及碾压遍数等压实工艺；确定松铺系数、接缝方法等。（4）验证沥青混合料配合比设计结果，提出生产用的矿料配比和沥青用量。（5）建立用钻孔法及核子密度仪法测定密实度的对比关系。确定粗粒式沥青混凝土或沥青碎石面层的压实标准密度。（6）确定施工产量及作业段的长度，制订施工进度计划。（7）全面检查材料及施工质量。（8）确定施工组织及管理体系、人员联络及指挥方式。在试验段的铺筑过程中，施工单位应认真做好记录分析，监理工程师或工程质量监督部门应监督、检查试验段的施工质量，及时与施工单位商定有关结果。铺筑结束后，施工单位应就各项试验内容提出试验总结报告，并取得主管部门的批复，作为施工依据。4.2. 模板及其架设与拆除4.2.1施工模板的选择施工模板应采用刚度较好的槽钢、钢制边侧模板或者轨模，容易变形的模板。4.2.2测量放样在进行支模前，应先将模板安装到位，并进行摊铺位置的测量放样，还应对面板分板、路面标高、胀缝及构造物等的位置进行核对。4.2.3纵横曲线路模板的选择及安装这部分的模板应选择较短的模版，并应将每块横板中点安装在曲线切点上。4.2.4模板安装模板安装时应确保其平顺、稳固且无扭曲，确保其能承受振实、摊铺、，受到冲击和振动时不发生位移。4.2.5接触面的处理模板与混凝土拌合物接触表面应匀涂一层脱模剂。4.2.6模板拆除模板拆除应在确保混凝土抗压强度在80MPa及以上时进行。4.3 凝土的拌和及运输4.3.1拌和进行混凝土的拌合时，应严格控制拌和的时间以及水灰比，应掌握拌合所用的砂石材料的自然含水量，拌和前后应对施工配合比进行校正，以调整水、砂石、水泥及集料的用量，并应将调整后的用量通知给拌和人员进行拌和。拌和时间一般控制在150s左右，对于不符合相关标准的拌合料不允进入现场使用。4.3.2运输应迅速及时地将拌和好的混合料运输到摊铺现场，并应采用搅拌车进行运输，运输时，应将浆液覆盖好，确保无漏浆现象，以减少水的散发，混合料的拌合、装载以及施工现场的卸载都应采用装卸的方式，以确保水泥混凝土保持良好的均匀性，不发生离析。4.4 混凝土的摊铺进行摊铺前应确保摊铺表面清洁，并应对摊铺表面进行洒水润湿。在混凝土入模前，应先检查混凝土的坍落度。同时，还应加强对模板的间隔、贴膜、高度、支撑情况、基层的平整性和润湿度、钢筋的位置以及传力杆装置等的检查，以便及时地发现问题并解决，检查合格后再进行摊铺。进行人工摊铺时，采用铁锨搬运混合料时严禁抛掷，防止混凝土离析。在摊铺过程中，相关人员应及时地将模板顶面碾压带上的砂浆、石子等杂物铲除干净，防止造成混凝土表面高差，从而影响平整度。摊铺工序的质量对整平工序影响很大，摊铺应按边沿、板角、接缝处顺序进行，确保运输、摊铺、振捣的连续性，以防止水分流失而影响混凝土的施工质量。如果超过水泥的初凝时间，应做施工缝处理。4.5 混凝土的振捣完成混合料的铺后，应即进行混凝土的振捣。一般采用插入式振捣器及平板振捣器进行均匀振实。振捣时，应先用插入式振捣器沿边角顺序进行梅花振捣，以拌和物不下沉并且泛浆均匀未基准来确定每一位置的振捣时间，但不能过振。振捣时应控制振捣器的移动间距在40cm及以下，且应控制其与距模板的距离不超过20cm。同时，应防止其与模板、钢筋发生碰撞，得出现漏振。在进行角隅、板边、设钢筋处的振捣时应特别小心。然后用2.2KW的平板振捣器从板边开始纵横交错各两遍全面振捣，不得漏振，且每次振捣应重叠10cm-20cm。在有钢筋的部位进行振捣时，应有专人随时检查纠正错位。4.6 接缝处理4.6.1 纵缝施工水泥混凝土路面的设计规范中规定，纵向缩缝的间距应按路面的宽度以及各行车道宽度而定，最大间距不得大于4.5m，当路面宽度为7m和9m时，可从中央一分为二。如果一次铺筑宽度小于路面以及硬路肩的总宽度，应设纵向施工缝，且应避开轮迹设置，并应重合或靠近车道线，可采用平缝加拉杆型构造。如果一次铺筑的宽度大于4.5m，则应采用假缝拉杆型纵缝，并在摊铺过程中采用专用的装置将拉杆插人缝中。整个过程中插入的侧向拉杆应牢固，不得松动、碰撞或拔出。4.6.2 横缝的设置与施工在每天的摊铺施工结束时，应进行横缝施工，横缝的位置最好与胀缝或缩缝重合，如不能重合，应通过设螺纹传力杆的形式来设置。对于普通混凝土路面的横缝的设置应采用等间距布置的形式，不宜采用斜缝。如必须调整板长时，应控制最大板长不超过6m，且最小板长不应小于板宽。而中、轻交通的混凝士路面的横缝则可采用不设传力杆的假缝型。特重级和重级交通的公路、收费广场、邻近胀缝或者路面自由端的3条缩缝，应采用假缝加传力杆型。可采用传力杆插入装置法或前置钢筋支架法进行缩缝传力杆的施工。4.6.3 胀缝设置与施工应按设计及相关规定，在与桥涵等构造物及柔性路面的相接处、路面纵横坡的变换处、板厚改变断面等处均应设置胀缝。长胀缝只能设置在上述位置以外的路段。应采用前置钢筋支架法进块面板在高温时进行铺封。采用前行胀缝施工，也可采用预留置法施工前，应预先对胀缝钢筋支架进行加工、安装和固定处理，并在使用手持振捣棒振实胀缝板两侧的混凝士后再摊铺。4.6.4 切缝灌缝灌缝前应先采用切缝机将接缝中夹杂的砂石、凝结的泥浆等清除，再使用压力不小于0.5MPa的压缩空气和压力水将接缝中的尘士及其他污染物彻底清除。同时选择性能良好的填缝料进行填注，防止砂石进入缝隙影响混凝土的伸缩功能，并防止雨水沿缝渗入基层，导致土基和基层软化，从而造成混凝土面板发生断裂。4.7养生1、凝土路面铺筑完成或软作抗滑构造完毕后应立即开始养生。机械摊铺的各种混凝土路面、桥面及搭板宜采用喷洒养生剂同时保湿覆盖的方式养生。在雨天或养生用水充足的情况下，也可采用覆盖保湿膜、土工毡、土工布、麻袋、草袋、草帘等洒水湿养生方式，不宜使用围水养生方式。2、混凝土路面采用喷洒养生剂养生时，喷洒应均匀、成膜厚度应足以形成完全密闭水分的薄膜，喷洒后的表面不得有颜色差异。喷洒时间宜在表面混凝土泌水完毕后进行。喷洒高度宜控制在0.51m.使用一级品养生剂时，最小喷洒剂量不得少于0.30kg/；合格品的最小喷洒剂量不得少于0.35kg/.不得使用易被雨水冲刷掉的和对混凝土强度、表面耐磨性有影响的养生剂。当喷洒一种养生剂达不到90以上有效保水率要求时，可采用两种养生剂各喷洒一层或喷一层养生剂再加覆盖的方法。3、覆盖塑料薄膜养生的初始时间，以不压坏细观抗滑构造为准。薄膜厚度（韧度）应合适，宽度应大于覆盖面600mm.两条薄膜对接时，搭接宽度不应小于400mm，养生期间应始终保持薄膜完整盖满。4、覆盖养生宜使用保湿膜、土工毡、土工布、麻袋、草袋、草帘等覆盖物保湿养生并及时洒水，保持混凝土表面始终处于潮湿状态，并由此确定每天的洒水遍数。昼夜温差大于10以上的地区或日平均温度小于等于5施工的混凝土路面应采取保温保湿养生措施。5、养生时间应根据混凝土弯拉强度增长情况而定，不宜小于设计弯拉强度的80，应特别注重前7d的保湿（温）养生。一般养生天数宜为1421d，高温天不宜少于14d，低温天不宜少于21d.掺粉煤灰的混凝土路面，最短养生时间不宜少于28d，低温天应适当延长。6、混凝土板养生初期，严禁人、畜、车辆通行，在达到设计强度40后，行人方可通行。在路面养生期间，平交道口应搭建临时便桥。面板达到设计弯拉强度后，方可开放交通5 结论随着国民经济的高速发展，我国的公路事业也在不断地发展，越来越多先进的施工技术不断地涌现。沥青路面是采用沥青材料作结合料!粘结矿料或混合料修筑面层的路面结构沥青路面由于使用了粘结力较强的沥青材料作结合料!不仅增强了矿料颗粒间的粘结力!而且提高了路面的技术品质由于沥青材料具有较好的弹性、粘性和塑性!使路面具有平整、耐磨、不扬尘、耐久、平稳、舒适等特点!在公路工程中运用水泥混凝土路面施工技术时，应加强对水泥混凝土的拌和及运输、摊铺、振捣及接缝处理等关键环节的技术及质量控制，严格按照相关要求及标准控制材料及